南陽(yáng)防爆集團(tuán)股份有限公司 （河南 473008） 王 魁 李曉耘 鄒 猛 羅 禎

1. 存在問(wèn)題

CKJ61125型數(shù)控臥車(chē)最大加工工件重量為10t，承擔(dān)車(chē)間中型發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)軸及轉(zhuǎn)子的精加工任務(wù)，是成品部件的最后一道關(guān)鍵工序。但該設(shè)備在使用中，當(dāng)加工部件重量＞6t時(shí)，主軸徑向精度喪失較快，時(shí)常造成加工工件精度超差，對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量和進(jìn)度影響較大。

2. 原因分析

經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析，我們認(rèn)為，造成這種現(xiàn)象的原因有以下幾方面：

（1）主軸6（見(jiàn)圖1）所承受的軸向力由圓錐滾子軸承4（2套，型號(hào)32020）和3（型號(hào)32017）通過(guò)隔套至碟簧2承受，而徑向跳動(dòng)主要由2套圓錐滾子軸承4來(lái)限定。這幾套軸承本身靠碟簧2和鎖緊螺母1來(lái)預(yù)緊，理想狀態(tài)下該結(jié)構(gòu)可滿足使用要求。但該設(shè)備在加工較重工件時(shí)，主軸所承受力較大且?guī)в袥_擊性（部分工件加工時(shí)需斷續(xù)切削），易造成軸承上滾子及內(nèi)外環(huán)滾道磨損，進(jìn)而在軸承內(nèi)部形成間隙，導(dǎo)致主軸6徑向跳動(dòng)精度常常造成超差，影響加工工件精度。除非經(jīng)常調(diào)整鎖緊螺母1來(lái)預(yù)緊或更換新軸承，但這無(wú)疑將會(huì)給維修增大工作量，也會(huì)造成對(duì)生產(chǎn)進(jìn)度的影響。

（2）鎖緊螺母1（見(jiàn)圖1）為普通圓螺母結(jié)構(gòu)，當(dāng)主軸6承受力有沖擊性時(shí)，易造成鎖緊螺母松動(dòng)（改進(jìn)前維修時(shí)常發(fā)現(xiàn)），進(jìn)而影響主軸軸承的預(yù)緊力，也是造成徑向跳動(dòng)超差的重要原因。

（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)軸承選型存在認(rèn)識(shí)不足，這是根本原因。在使用中圓錐滾子軸承能同時(shí)承受來(lái)自所在軸的徑向和軸向載荷，而作為臥車(chē)上的主軸（無(wú)論尾座或床頭箱），軸向精度和徑向精度雖然都很重要，但排在首位的應(yīng)為徑向精度。主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量把軸向精度和徑向精度設(shè)計(jì)為兩個(gè)互不干涉的尺寸鏈。

圖1 改進(jìn)前

3. 改進(jìn)措施

根據(jù)以上分析，我們對(duì)原結(jié)構(gòu)做了以下改動(dòng)（見(jiàn)圖2）：

（1）用雙列圓柱滾子軸承NN3020K代替原2套圓錐滾子軸承32020，用圓柱滾子軸承NU2216E、圓錐滾子軸承33016和推力球軸承51115代替原圓錐滾子軸承32017位置。

圖2 改進(jìn)后

（2）根據(jù)分析后軸承的確定，重新設(shè)計(jì)制作尾座主軸，改進(jìn)后主軸8如圖2所示。

（3）改變?cè)i緊螺母結(jié)構(gòu)，增加頂絲孔及鎖緊塊，以增強(qiáng)鎖緊螺母的鎖緊作用。改進(jìn)后鎖緊螺母如圖3所示。

（4）根據(jù)改造后軸承分布，重新設(shè)計(jì)制作內(nèi)部軸承之間隔套（或軸承室），考慮到圓錐滾子軸承33016拆卸方便，在隔套上鉆4個(gè)小孔做拆裝孔。

圖3 改進(jìn)后的鎖緊螺母

4. 效果

該尾座主軸結(jié)構(gòu)自改進(jìn)后通過(guò)近一年來(lái)的運(yùn)行，并經(jīng)多次精度檢測(cè)，主軸精度無(wú)論是徑向還是軸向均能滿足使用要求，達(dá)到預(yù)想結(jié)果。同時(shí)，改進(jìn)后不僅保證了生產(chǎn)的連續(xù)性、降低了維修工作量，也為企業(yè)相關(guān)設(shè)備的改進(jìn)工作和非標(biāo)設(shè)備的制作積累了經(jīng)驗(yàn)。

[1] 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 4版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.

[2] 鄭國(guó)偉. 機(jī)修手冊(cè)[M]. 3版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993.